日本的计算机发展史

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日本的计算机发展史

原著:山田昭彦编译:王立群

摘要:电子计算机从1940年代上半叶在欧美开始了发展,而在日本,到了战后才开始首先在大学发展电子管计算机,随后开始了参变管式和晶体管式计算机的发展。从1960年代后半叶以来使用集成电路的大型计算机得到了发展,产品走向了市场,而于此并行的是小型、廉价的工作用办公计算机和科学技术用的小型计算机也产品化,出现了计算机在中小企业普及的现象。进而,随着微处理器的诞生,在1970年代后半叶产生了可以处理日语的个人计算机,计算机开始在家庭普及。关于科学技术用的超级计算机,从1980年代前半叶,日本的制造商进入市场,开始了产品的推出,日美之间的开发竞争得以持续。随着这些通用型计算机的发展,以游戏机为代表的嵌入式专用计算机系统也不断地开发出了高性能的产品,在图形化性能方面超过通用型计算机的高性能产品出现。
本文的构成:本文中,对日本的计算机发展史,以从黎明期经过大型计算机到个人计算机的历史顺序及家用游戏机的历史这两方面进行叙述。1计算机的发展史
1-1黎明期的计算机(第一代、第二代)
在日本,战前及战时,机械式计算机、电子机械式计算机等计算机械和逻辑计算机的研究开发在进行着,而电子数字式计算机在战后也开始了开发。从1940年代后半叶,继电器式、电子管式、参变管式和晶体管式计算机几乎并行地得到了发展。关于机械式计算机,在明治时代矢头良一发明出与算盘相同的以2-5进制作为输入手段的手动桌式计算器“自动算盘”,在1903年获得专利权并开始生产、销售。在1923年,大本寅治郎销售了改良至德国造的机械式计算器的机械式桌上计算器。之后命名为“虎式”算器,因为比外国产品廉价得以广泛发展,生产到1960年。
1930年代,日本电器的中岛章、榛泽正男发表了开关理论,而电器试验所(后来的电子技术综合研究所,现在的产业技术综合研究所)的大桥干一和后藤以纪把开关理论发展到了理论代数和理论数学。驹宫安男把该理论应用到电子计算电路理论上并在1952年开发出了继电器式计算机(ETLMarkⅠ)、在1955年开发出ETLMarkⅡ。东京大学的山下英男在战时进一步研究了统计机,1948年应用继电器和度数计开发出了山下式画线统计机,1954FACOM-1001、电子管计算机
1940年代后半叶,大阪大学、富士写真胶卷(现在的富士胶卷)和东京大学先后开始了电子管计算机的研究开发。大阪大学工学部精密工学科的城宪三从战时开始就进行着计算机械的研究和教育,而在19462月从Newsweek上得知美国完成了ENIAC之后,就立即着手电子计算机的研究工作,牧之内三郎和安井祐使用电子管在1950年试制了ENIAC型的十进制计算装置。随后开始了以EDSAC为模型的程序内储式二进制电子管计算机的开发。1948年开始接受来自文部省每年数万元的科学研究经费,1953年为80万日元,1954年为30万日元。后者充当了讲座的经常费而继续进行着开发,1959年左右其基本的功能确立并接近完成,但是因为决定引入晶体管计算机的商用机型而终止了开发。该机使用1500个电子管、四千个二极管、固定玻璃后延线记忆器1024条,并且时钟主频为1MHz,加法运算时间为40微秒,这在当时来讲是高速计算机。城宪三和牧之内合著的《计算机械》一书在1953年出版,是当时该领域唯一的关于计算机的专业书籍。
富士写真胶卷的冈崎文次研究【科学朝日】19488月号刊载的IBM-SSECSelective

SequenceElectronicCalculator(可选顺序电子计算器)报道后,认识到计算机开发的可能性。在公司内部提出【关于相机镜头设计的自动方法】的研究报告,在19493月获得公司研究预算20万日元开始了电子管计算机的开发工作。从195212月开始着手制作,几乎独自地于19563月完成了日本最早的计算机-FUJICFUJIC是采用2进制并行式、3地址的计算机,使用了电子管1700个、水银后延线256条(一条33位)的存储装置。时钟主频为30kHz,加法运算为0.1ms,乘法运算为1.6ms。可以满足对相机镜头设计的必要性能。FUJIC除了公司内部镜头设计业务之外,也进行外部委托的计算业务。
1951年,在东京大学以山下英男为代表的研究人员得到了日本文部省的科学研究费,开始了【电子计算机的研究】,在当时,已经开始了计算机研究工作的东京芝浦电器(现在的东芝)也参加了这项研究。在第二年即1952年,得到1011万日元的研究费用后,与东芝一起开始了电子管计算机TAC的开发。1953年,校方的研究费用投入进来。TACEDSAC的基础上增加变址寄存器和浮点数运算机制,使用电子管7000个、二极管3000个,并且使用了51235/条)的阴极射线管存储装置,该装置应用阴极射线管16根。研究的途中并不顺利,东芝在1956年从共同研究中退出,但是东京大学的村田健郎、中泽喜一郎(当时的大学生)等人经过努力在1959年完成了研究工作。该机的时钟主频为330kHz加法运算时间为0.48ms、乘法运算时间为5.04ms(固定小数点)
在日本,开发的电子管计算机只有上述三台,没有进行商品化,也没有继续进行第二代计算机的技术开发,但是这种电子管计算机的开发在启蒙及教学方面所起的作用非常大。2、参变管式计算机
电子管因其可信性、发热量和体积大等方面的原因,作为计算机的元件存在很多问题,因此一直在寻求着电子管的替代品。在1954年,东京大学理学部的后藤英一(当时的大学生)发明了新的理论元件——参变管,它仅由被动元件——线圈和电容器构成,可信度高而且价格便宜,所以东京大学、电器通信研究所和东北大学(与日本电器一起)等开始了采用参变管的计算机研究开发。电器通信研究所的MUSASINO-1M-1)在19573月运行,成为最早的参变管计算机。它是采用IlliacⅠ结构的二进制并行式计算机,使用了参变管5400个,磁芯存储器256条(每条40位)。东京大学开发出来的PC-1计算机在19583月完成,它采用了与EDSAC类似的结构,二进制并行式,使用了参变管4300个,磁芯存储器256条。
在日立中央研究所为公司内部计算使用在195712月开发了HIPACMK-1并最早进行了产品化。日本电器、富士通信(现在的富士通)、冲电器工业、日本电子测器、光电制作所也相继地产品化了参变管计算机。另外,大井电器制造出了参变管台式电子计算机。参变管在可信度方面优越,但是在运算速度、耗电量方面与晶体管相比是不利的。因此,随着晶体管可信度的提高,更换为晶体管的过程一直在进行,在1960年代前半叶,参变管计算机的开发中止。只有日本电器的超小型系列参变管计算机因办公用、小型且廉价而大量销售,到1970年后半叶不断地开发和销售,它成为后来办公计算机的原型。3、晶体管式计算机19567月,在电气试验所以和田弘为部长的电子部成立,开始了晶体管式计算机ETLMarkⅢ的开发工作。当初计划用水银后延线电路制造存储装置,而其后改为易于处理的光学玻璃超声波后延线,金石研究所进行这方面的开发,使用四根512位的存储元件。东京通信工业(现在的索尼公司)应用了点接触型的晶体管。结构是类似于EDSAC的二进制串行方式,采用了在基本电路中用一根晶体管就可以构成触发器的动态型。时钟脉冲为1MHz实现了加法运算560微秒的速度。当时点接触式晶体管的可信性较低,但据文献记载因为采用插接方式,在短时间就可以完成。随着ETLMarkⅢ的开发,为了提高可信度而采用的接合型晶体管的ETLMarkⅣ的研

发开始了。接合型因为动作速度不快,所以设置180kHz的时钟脉冲。存储装置采用磁鼓,其机械部件由北辰电机(现在的横河电机)制造,磁性部分由东京通信工业制造,制作出运行速度18000rpm、存储容量24000位的设备。在MarkⅣ中,采用了十进制,用4位并行、6位数串行(BCD码)进行处理。使用晶体管470根、二极管4600根,在195711月完成。
随后,ETLMarkⅣ为基础的计算机产品化在日本电器、日立制作所、松下电器产业、北辰电机等公司相继地进行下来。MarkⅣ因为采用十进制方式,所以各个公司的产品也作为办公用计算机而大量地销售出去。日本电器的NEAC220119588月开始上市,成为最早的晶体管商用机。之后日立制作所的HITAC301也在19594月完成。这些设备被安装在于195811月开办的日本电子工业振兴协会的计算中心中。在电气试验所扩充了ETLMarkⅣ的功能,使得具有1k磁芯存储装置的ETLMarkA型在1959年完成。另外,供公司内部用户使用的ETLMarkⅤ也开发出来,日立制作所把该机命名为HITAC102商品化。京都大学的矢岛修三等人改良该机型开发出KDC-1
日立制作所在19639月开发出科学计算用的大型计算机HITAC5020接受了来自京都大学以及电器通信研究所和东京大学的订货。这是应用18MHz高速时钟主频的串行型计算机,之后开发了串并行化的高档机HITAC5020E
国铁的穗坂卫等人在日立制作所的帮助下开发出了列车座位预约系统MARS-119602月开始运行。它是世界上最早的列车座位预约系统。MARS-1把使用晶体管制作的静态触发器作为基本电路,采用由磁鼓制作的后延寄存器,为了实现实时处理采用了不存储程序的有线逻辑方式。之后,在19641月完成了MARS-101型,这种预约座位的绿色窗口在全国范围内展开,开始了列车座位的预约业务。在这其中开发并使用了带有第三代——功能分布方式的通用计算机。4、国产计算机产业的振兴
通商产业省(现在的经济产业省)非常关注计算机的国产化,于19554月在电波技术协会成立了以制造商为委员的电子计算机调查委员会,在该委员会中有关国内外的计算机技术以通产省的资金补助为基础进行调查。更近一步地,该委员会决定东芝、日本电气、日立制作所、北辰电机、富士通、三菱电机、冲电气和黑泽通信机公司分担开发超越IMB650型的计算机,各公司的开发工作随即开始了。通产省为了谋求电子工业、计算机产业的振兴,19576月制定了电子工业振兴临时措施法(电振法),按照该法的宗旨在19584以制造商为会员的日本电子工业振兴协会成立。电子计算机调查委员会移到了电子协(前述的电子工业振兴协会),但是分担开发的系统还没有达成协议。1-2、主机(第三代)1、国产主机的开发
1964年,IBM开发出系统360system360,计算机进入到第三代发展时期。在第三代计算机中全面采用了微程序方式,1961年京都大学和东芝合作试制了日本国最早的微程序方式计算机(KT先驱者)1964年,富士通、冲电气和日本电气公司在通产省补助金的基础上共同开发出大型计算机FONTAC,纳入了电子协之内。根据这些成果和与美国的计算机制造商的技术合作,日本国也研发出了第三代新系列计算机,与美国的IBM系统360抗衡。日本电气与美国公司合作在19655月研发出NEAC2200系列,日立制作所和RCA合作在19659月研发出HITAC8000系列。富士通公司没有进行合作把FONTAC的成果应用到大模式中研发出FACOM230系列。东芝公司以KT先驱者为基础开发出TOSBAC3400系列并使其系列化。之后和GE公司进行技术合作研发TOSBAC5400系列。三菱电机与TRW进行技术合作研发出MELCOM-3100系列,并与XDSXeroxDataSystems)进行技术合作研发出MELCOM7000系列。冲电气工业公司研

发中小型的OKIMINITAC系列机,与通用公司合并的公司进行了通用机的国产化。日本电气在196610月研发出日本国最早的全面IC化的NEAC2200seriesmodel500型计算机,而日立制作所没有依赖技术合作以独立的技术研发出微程序控制的HITAC8500型计算机。富士通公司在19683月研发出全面采用TTLIC技术的大型机FACOM230/60其一号机纳入到了京都大学。
1970年代,计算机的发展进入三代半时期,在IBMsystem370中采用了LSI(大规模集成电路)。另外,改变为磁芯,集成电路也被应用到了存储器中,而且开始应用假想存储方式。在日本伴随着新产品系列开发补助金制度的开始,计算机制造商系列化为富士通-日立制作所、日本电气-东芝、三菱电机-冲电气这三个系统,在各自的集团中分别开发了M系列、ACOS系列、COSMO系列。M系列在197411月研发出M180M190这两种型号,19755月研发出M160M170型。M190M160为富士通担当,M170M180由日立制作所担当。M190采用了100个“门/芯片”的LSI,是全面LSI化的世界上最早的主机,在197511月展出。1978年,M系列的最高档机M200由富士通发布,继之日立制作所发布了M200H型计算机。继1979IBM4300发布之后,日本电气研发出了可抗衡IBM4331的性价比优秀的小型机ACOS250。另外,从1976年开始,超大规模集成电路研发补助金支付给了日立制作所·富士通·三菱以及日本电气·东芝这两个集团,进行了硬件技术力量的强化。结果是高性能的LSIVLSI被开发出来,实现了主机能力的强化,开始了向欧美国家的输出。在与IBM交换机的研发过程中,产生了和IBM的纠纷。
进入1980年,日本电气研发出ACOSseriessystem1000这种最高档机,到第二年,日立制作所强化此前的系列研发出M200系列,富士通研发出M300系列。为了进一步强化性能,谋求多处理器系统,1985年研发出的日本电气ACOS1500系统、日立制作所M-680H及富士通的产品都采用了4CPU构架,并增加了扩展内存。在1980年代推进了计算设备的小型化,随着主机市场的收缩,其价格迅速地下降。在1990年日立制作所、日本电气和富士通分别研发出了M-880ACOS3800M-1800型计算机,进一步强化了最高档模型的性能,在1994年低耗电量的CMOS技术应用到了超大型机上,IBM和日本电气分别研发出390-9672系列和并行ACOSseriesPX7800。富士通在第二年研发出CMOS大型服务器GS8000series日立制作所开发ECLCMOS混载技术并采用该技术在1995年上市了高端服务器MP5800并在1999年研发出进一步强化功能的MP6000CMOS处理器的性能迅速上升,自2000年以来主机全部采用了CMOS处理器。2、通产省大型项目
为了提高日本国的计算机技术到与国际竞争的水平,通产省投入约100亿日元的开发费,在通产省、电子技术综合研究所的指导下从1966年开始的五年计划中实施了开发超高性能电子计算机的国家项目。该项目以1970年为期以实现可比肩世界最高水平的超高性能计算机的实现为目标。主机和理论电路所用的LSI由日立制作所承担,NMOSLSI内存由日本电气承担,在1972年完成了任务。该机采用了32位假想寻址方式、多处理器方式、缓冲存储控制方式和混合式超高速LSI,实际安装了周期时间60ns16k字节的缓存存储器。该成果被应用到日立制作所的HITAC8700/8800的研发上。此外在这之后应用LSI内存和微处理器的NMOSLSI基础技术由该项目所确立。3、电电公司的DIPS项目
电电公司的电气通信研究和通产省的电气试验所一起在日本国计算机的黎明期起到了指导性的作用,并且在参变管计算机M-1电话费计算用的计算器CM-100的开发之后转移到了电子交换机的研究上。到第三代技术来临之际,随着数据通讯的被认可,从1967年计划开发数据通讯用大型计算机,从1969年开始和日本电气、富士通、日立制作所一起进行DIPSDendenkoshaInformationProcessingSystem项目的开发。在相同的构架下研发DISP-1

11/1011/511/5E11/5X系列,而且拓展到应用超LSI技术的V系列。1991年末,DISP的运行系统达到了1500系统。到1992年,经过25年的进程,该项目终结。1-3、超级计算机
在美国,从1960年代开始与主机开发并行,一直进行着用于科学技术计算的高性能超级计算机的开发。在日本于1977年富士通研发矢量处理器FACOM230-75APU并纳入到航空宇宙技术研究所(从2003年整合到宇宙航空研究开发机构JAXA中)。继之,日立制作所、日本电气、三菱电机相继把在通用大型计算机中组合矢量处理功能的整合型阵列处理器商品化。1、矢量型超级计算机的开发
1982年以来,日本的富士通、日立制作所、日本电气真正地加入到了超级计算机市场,研发出了富士通的VP系列(VP-100/200、日立制作所的S-810系列、日本电气的SX系列SX-1/2矢量型超级计算机。1983年研发出的SX-2在世界上最早实现了实用型程1GFLOPS。这些设备都采用了和CRAY-1相同的矢量寄存方式,并在单处理器上装有多条总线,具备使矢量寄存器容量和存储器容量增大等的强大硬件设备。并且使其具有和各自公司的主机的互换性,考虑到了主机用户容易使用超级计算机的条件。作为它们的后继机,日立制作所在1987年研发出S-820,富士通在1988年研发出VP-2000,日本电气在1989年研发出SX-3
航空宇宙技术研究所(航技研)19932月和富士通共同开发了数值风洞NumericalWindTunnelNWT采用了以纵横开关结合166PE的分散存储型并行矢量计算机方式。CPU芯片上使用了BiCMOSECLGaAs三种类型的元件。峰值性能达到了280GFLOPS的世界最高速度,保持这项最高纪录到1995年。
1993年,日立制作所研发出双极最大四并行共用存储型矢量处理器S-3800,富士通使用和航技研共同开发的NWT技术研发出分散存储高并行(最大222矢量计算机VPP-300并且在1995年,把VPP-500进行了CMOS化,推出了并行度为16VPP-300,在1996年推出了并行度为512的高档机VPP-700日本电气在1995年推出CMOS芯片达到32位,可以共用内存,最大并行度为512的矢量处理器SX-4,并在1998年推出了其后继机SX-52001年研发出单一芯片化矢量处理器的SX-6(最大1024PE在宇宙开发事业集团、日本原子能研究所和海洋科学技术中心研发出了模拟地球温暖化和厄尔尼诺现象这种全球规模环境变化的地球模拟器。其制造方为日本电气,安置在了海洋研究开发机构内的地球模拟中心。超并行矢量型超级计算机在20022月完成,峰值达到40Tflops,以Linpack纵横开关方式达到35.86TFLOPS,是当时的世界最高纪录,维持两年半时间的世界第一位。一节由8个处理器构成,总共640节,5120个处理器。每节具有16GB的共用内存,主存储总容量为10TB。节间由一段纵横开关结合,在并行处理中实现了标量能力。在20093月更新为新的系统(日本电气SX-9/E2、并行型超级计算机
在美国,从1980年代开始陆续进行了标量型高并行、超并行超级计算机的研发。在日本国富士通于1992年研发出了16~1024PE的标量并行型超级计算机AP-1000,并在1996年研发出了应用Ultra-Sparc4~1024节的AP-3000。日本电气在1993年、1994年和1997年相继开发了Cenju-2Cenju-3VR4400SC最大256PECenju-4VR10000最大1024PE日立制作所在1994年研发出了8-124PESR-2001。筑波大学在日立制作所的协作下,在19969月完成了峰值性能为614GFLOPS的分散存储型超并行超级计算机CP-PACS。由2048台运算单元和128I/O单元以3次方结合网组合而成。在19969月达到368.2GFLOPS的世界最高纪录,在同年11月成为世界超级计算机500强列表的第一位。日立制作所以CP-PACS技术为基础,分别在1996年、1998年和2000年推出了RISC

分散存储矢量计算机SR2201(并行度2048、后继机SR8000(每节8个处理器,最大128节。7.3TFLOPS)和高档机SR8000F1。日立制作所将目标转到标量超并行方面,日本电气仍然坚持并行矢量路线,而富士通也转移到了超并行方式。伴随着商用高性能处理器的高性能化,以连接到商用高速网络的组合型并行计算机构筑高性能超级计算机成为可能。理化学研究所在2004年引入了把三种计算机组合在GB以太网的RSCC系统。组成把IntelXeon2048CPU3GHz)连接在InfiniBand上的Linux组合,实现了12.5Tflops的速度。RSCC中,工作用的大容量存储器为必须的矢量并行型的SX-7也包含分子动力学用的专用电路组合。东京大学(T、筑波大学(T)和京都大学(K)以通用的方式——“T2K开放式超级计算机”调试了超级计算机系统,它们在20086月开始运行。采用了搭载四个AMD4Opteron的计算节点,东京大学的系统峰值性能为952节、140TFLOPS,筑波大学的为648节、95TFLOPS京都大学的为416节、61.2TFLOPS节点间的连接,东京大学采用Myrinet筑波大学和京都大学采用InfiniBand3、专用计算机
在大学和研究所中一直在开发研究目的的专用计算机,其最大的成果是在东京大学、立天文台和理化学研究所的项目中所开发的重力计算专用计算机GRAPE。在球状星云天体等的重力计算中,在粒子数为n的情况下,粒子间引力的计算量是On2,所以这部分的计算需要专用硬件来完成。该项目从1989年开始到2006年共开发出了从GRAPE-1GRAPE-7七个型号。在1995年开发的GRAPE-4是由特制的LSI芯片组装的超并行机,作为达到1.08TFLOPS的科学技术用计算机,在世界上首次超越1TFLOPS而获得IEEEGordonBell奖。2002年完成的GRAPE-62048芯片实现了64TFLOPS为了把GRAPE-2能够用于分子动力学(MD)的研究上,在1999年研发出MDGRAPE-2,应用到了理研RSCC系统的Linux组合中。专门用于分子动力学模拟的GRAPE-DR(理论峰值性能为2PFLOPS2008年开发出来。4、超级计算机项目
通产省在从1981年开始的9年间实施了“科学技术用高速计算机系统项目”(通称为超级计算机项目)开发了为构筑超级计算机所需的关键技术。对于设计技术来说进行了GaAs(砷化镓元件)JJ元件和HEMT(高电子移动度晶体管)元件的开发。在JJJosephsonJunction)元件中作为理论元件开发了两个芯片构成的4位计算机、8DSP,在存储元件中开发了4kbaccess580ps芯片。对于系统技术来说进行了并行处理系统的研究开发,开发出了数据驱动系统SIGMA-1、多矢量系统PHI和卫星画面处理系统。5)第五代计算机项目
通商产业省(现在的经济产业省)在1982年启动了第五代计算机项目。考虑到创造性和先驱性的意味,命名为第五代计算机。“指向知识信息处理的新计算机技术的研究开发”为目标,设立了新一代计算机技术开发机构(ICOT,进行了并行推理型计算机项目系统的试制。该系统作为指向知识信息处理的计算机,在世界上是最高速,并且是最大规模的。该系统具有称为并行推理引擎(PIM)的大规模并行硬件系统,PIM512个基本处理器组成PIM/p和具有256个基本处理器的PIM/m等五个模型构成。在11年间投入540亿日元,1992年终止项目。有关项目的论文、模型资料、照片和软件等,作为“第五代计算机项目文件”在Web上公开展示。PIM/pPIM/m保存在国立科学博物馆。6)超级计算机的软件
矢量型超级计算机中程序的矢量化成为提高性能的关键。CRAY-1的成功可以说是因为和矢量寄存器的引入的同时提供了自动矢量化的FORTRAN语言,而熟练掌握CRAYFORTRAN则不一定是容易的事。

日立制作所在1978年完成的HITACM-180中内置的阵列处理器M180-IAP提供了高度自动化的矢量编译器。编译器检测FORTRAN程序中可矢量化的部分,生成使用M-180IAP矢量命令的机器命令码,用户可以原封不动地使用已存FORTRAN程序。在日本的矢量型超级计算机应用中,从最初编译器提供高机能、高性能的自动矢量化到主机用户能够轻易地转行到超级计算机。在日立制作所的矢量型超级计算机S-810/820FORTRAN77/HAP编译器中,进行了大范围数据溢出解析,实现了高度矢量化和最佳化。富士通开发了VP系列用的FORTRAN77/VP和并行矢量机VPP用的FORTRAN77/VPP日本电气开发了FORTRAN77/SX以及SX-4/5用的高性能FORTRANHPFHPF在地球模拟系统中被广泛地使用。
1-4、办公计算机、小型计算机、个人计算机和服务器1、办公计算机
在办公计算机领域,从1960年代初期,日本国在独自发展的状态下蹒跚学步。在1961年,卡西欧计算机公司、日本电气和现在的PFU公司销售了超小型办公用计算机。卡西欧计算机公司的TUC程控计算机为继电器式,日本电气的NEAC-1210为参变管式,内存为磁鼓,PFUUSAC3010为晶体管式,内存为磁芯存储器,这些公司都使用了各自的技术。继之在1962年夏普公司销售了继电器式发票发行机CTS-11963年,东芝公司销售了纸带式发票发行机TOSBAC-1100A,在1968年,三菱电机销售了命名为办公计算机的分类账会计计算机MELCOM81,在1967年冲电气公司销售了发票发行机OKIMINITAC系列,在1970年,64位演算机RICOM8开始销售。
另外,在通用计算机制造商方面,在1965年富士通研发出FACOM230-10,日立制作所在1967年研发出了HITAC-8100,并在1970年研发出HITAC-1,富士通在1974年研发FACOMV0进入到1970年代中期,后来的程序内储式超小型机开始出现,1973年东芝研发出TOSBAC-1350,日本电气研发出NEAC-100系统。在此期间,LSI技术的引进加快速度,1976年日本电气不断地研发着应用16位微处理器的办公计算机系统NEAC100EFJ
1978年左右,在办公用计算机方面,使用CRT显示的对话性操作系统成为主流,一方面,和通用计算机一样多任务、多工作能力的操作系统开始实用化。即便是大企业也广泛地引进分散处理系统的微型计算机。从1970年代末开始随着计算机日语处理实用化,日本的办公用计算机市场增长到1500亿日元。1980年代后半叶开始采用32位结构,办公计算机达到了匹敌小型通用计算机的程度。进入到1990年代个人计算机迅速渗透入商业市场,个人计算机开始以办公计算机的工作站形式被使用。从1990年代中期开始与开放系统的对抗逐渐变得困难,其后小型计算机的作用让给了以世界市场为背景的开放系统。2、小型计算机
伴随着小型计算机的出现,DECHPDG等品牌的小型机也输入到了日本,并且在国内也开始了开发并出现了竞争。首先日立制作所在19692月研发出了HITAC-10。该机16位的小型计算机,带有4k的内存,价格为495万日元。继之,富士通、日本电气和冲电气工业相继研发出FACOM-RNEACM-4OKITAC4300。更近一步地讲,在1969松下电器(现在的松下)研发出MACC7,东芝公司在1970年研发出TOSBAC-40
DEC197710月研发出了32位假想存储方式的超级小型计算机VAX-11/780,日本也研发出了32位超级小型计算机。首先,在1978年东芝公司研发出了TOSBAC7/70列。日立制作所在1980年研发出了HITAC系列和具有命令交换能力的HITACE-800日本电气在1982年销售了NEACMS120MS140MS190MS190在电子元件方面采用超大型通用机使用的CMLSI在科学计算上实现了世界最高速。富士通和现在的PFU公司在1983

2月把共同研发的32位超级小型计算机分别以FACOMS-3000系列和PANAFACOMS-3000系列公诸于世。3、个人计算机
世界上首个微处理器4004为英特尔公司在197112月研发出。它是4位的微处理器,是为日本的vidicon公司的台式电子计算机所开发的。其后英特尔在1974年研发出了8位微处理器8080。日本电气在19768月销售了采用PD8080A微处理器的训练用的一整套TK-80设备。在19789月,日本最早的个人计算机,日立制作所的basicmasterMB-6880被研发出来。微处理器使用摩托罗拉6800的日立版,装载有BASIC。在1978年,夏普公司销售了使用Z80微处理器,可应用BACIC语言的MZ-80。日本电气在19795月销售8位的个人计算机PC8001这三种机型可以称得上是最早的三家8位机。进入1980年代,更高功能的8位机,日本电气销售了PC-8800系列,富士通销售了FM-8系列,夏普公司销售了X1系列,这三家公司成为了市场的中心。
198112月,三菱电机研发出了使用8088微处理器的日本最早的16位个人计算机。日本电气在198210月销售了安装有16位微处理器PD8086(兼容8086)和处理图像用LSIPD7220芯片的,采用MS-DOS操作系统的PC9801型个人计算机,成为其后国内市场的领导。由于16位机的出现,个人计算机开始被应用到了办公方面。
东芝公司在1985年面向海外研发出了可与IBMPC机兼容的16位便携式个人计算机T-1100。夏普公司在1986年研发出应用MC68000微处理器的X68000。它具备了可以对抗游戏机引擎的高度图形化功能和强大的AV功能。
19879月,采用80386微处理器的32位机出现,日本电气和富士通公司分别研发出了PC-98XL2FMR-70。在19892月,富士通公司研发出了在世界上首次装载CD-ROM驱动器的,强化AV功能的32位个人计算机FMTowns
19866月,东芝公司研发出了世界上首台A4(文件尺寸)的笔记本式个人计算机DynaBookJ-3100SS。日本电气也在同年10月研发出了笔记本型个人计算机PC-9801N98NOTE,并在第二年5月研发出了日本首台32位笔记本个人计算机98NOTESX
在日本因为汉字处理的必要性,所以在个人计算机上装载用于处理包含汉字的日语的ROM,这样PC在日本完成了独特的发展。其后,随着微处理器性能的提高,在软件上的变换成为可能,把变换功能组装到操作系统中的DOS/V1980年代末期开始开发并逐渐实用化。4、服务器aUNIX服务器
1990年上半叶,转向分散处理为背景,在美国诞生了客户服务器系统,服务器被要求与主机具有同样的功能和性能。在1992年,UNIXSystemⅤ使得多处理器的结构成为可能,1995年日本电气实现了UP4800/7708处理器)1997年日立制作所实现了9000/VT80016处理器),各自都达到了业界的最高速水平。富士通公司在1999年开发了SPARC64-GP64处理器SMP结构的GP7000model2000,在2000年开发了128处理器SMP结构的PRIMEPOWER20002002年开发了SPARC64V128处理器SMP结构的PRIMEPOWER2500实现了世界上最大CPU数的SMP日立制作所在1991年研发的容错服务器FT-6100中三重化运算器,1995年研发的3500/730FT750FT中采用了把二重化的处理器结构装载2个系统(总共4个处理器)的QuadProcessorRedundancy方式。bPC服务器
PC服务器使用英特尔的PentiumAMDOpteronIA-32系列32位的CPU,添加了硬盘的RAID化和hotplug适应功能以及远程管理功能等。在1990年代前半叶,上市的数量超过了UNIX服务器,进入2000年代,其价格也有所上涨。日本电气在1994年研发出

Express5800系列(最大4CPUMIPSR4400/IntelPentiumWindowsNT3.5。在采用PentiumPro1996ServerMonitorModuleGRANPOWER服务器,东芝公司也研发出采用冗余电源、RAID磁盘、服务器监视功能和组结构的GS700服务器。在多处理器化方面,日立制作所在1995年研发出了8Pentium处理器的FLORA3100LP服务器,在1998年,日本电气销售了8PentiumPro处理器的Express5800/180Ha服务器,8个处理器的数据处理性能达到了世界最高水平。Itanium系列中,日本电气于2001年开发出了SMP结构的AzusA(操作系统为HP-UX服务器,它把64位处理器Itanium安装在16个芯片上。独自开发芯片组,实现了16way标量能力,达到51.2GFLOPS。在2004年日立制作所研发的BladeSymphony中装载有4CPU2005年,富士通研发的PRIMEQUEST400系列是最大32个芯片的SMP,它把主要的硬件二重化,具备同时操作的系统镜像结构。参考文献
情報処理学会歴史特別委員会編日本のコンピュータの歴史オーム社1985

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